L’Industrie 4.0 dans l’aéronautique, mythe ou réalité ?

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L’Industrie 4.0 dans l’aéronautique, mythe ou réalité ?

L’usine 4.0 est synonyme de connectivité pour l’ensemble des opérations réalisées au sein de l’usine. Elle s’inscrit dans la révolution digitale qui touche de nombreux secteurs industriels. Dans le secteur aéronautique, ce sujet est d’actualité. L’Industrie 4.0 dans l’aéronautique est en cours de déploiement. Les industriels sont actuellement dans une phase de montée en puissance et de déploiement de technologies (visseuses connectées, réalité augmentée, robots collaboratifs …).

L’Industrie 4.0 dans l’aéronautique, mythe ou réalité ?

L’usine 4.0 s’entend dès la phase de montage des aéronefs. Au lieu de consulter les instructions dans de nombreux classeurs « papier », les opérateurs de l’usine 4.0 pourront les recevoir sur des tablettes ou des casques de réalité augmentée, grâce à la maquette numérique de l’avion et à une « contextualisation » qui permettra de fournir la bonne information au bon moment. Au sein de ces usines, des opérations seront automatisées, comme la commande des pièces auprès de la supply chain en fonction de l’avancement réel de la production. Enfin, la connectivité permettra d’enregistrer les opérations qui sont réalisées tout au long du processus de fabrication pour permettre notamment un contrôle qualité automatisé et pouvoir corriger « à la source » tout défaut.

Avec l’usine 4.0 on peut parler d’usine « étendue » parce qu’elle est connectée à l’ensemble des parties prenantes (supply chain, bureau d’étude, contrôle qualité …) en interne, mais également en lien avec l’écosystème des fournisseurs. L’usine 4.0 est également synonyme de temps réel et dans d’autres secteurs, automobile notamment, certains concepts envisagent même de permettre au client final de suivre le processus de fabrication en temps réel !

L’industrie 4.0 dans l’aéronautique permet de rendre les opérations plus efficientes : les instructions y seront automatisées et les non conformités seront suivies en temps réel. Par ailleurs, certaines technologies permettront de soulager les opérateurs comme les robots collaboratifs (cobots) qui permettront au compagnon de soulever des charges lourdes, de travailler dans des zones difficiles d’accès ou d’effectuer des opérations répétitives de façon standardisée. L’objectif est de permettre aux opérateurs de travailler sur les actions avec le maximum de valeur ajoutée.

L’industrie 4.0 permettra ainsi de répondre aux enjeux de la montée en cadence de la production d’avions dans les 20 prochaines années. En effet, les avionneurs estiment qu’il faudra produire plus de 30 000 avions durant cette période dont plus de 70% seront des monocouloirs type airbus A320neo, Boeing 737 Max ou Comac C919. Etant donné que les industriels ne pourront pas multiplier leurs usines, on comprend bien l’enjeu d’augmenter l’efficacité des usines existantes. C’est bien un des objectifs de l’usine 4.0.

Dans l’aéronautique nous ne sommes pas du tout dans les rythmes intenses de la production automobile. Cependant les cadences de production vont augmenter. Les industriels de l’aéronautique cherchent donc à s’inspirer de l’automobile. Dans ce secteur, les chaînes sont avançantes et les actions sont standardisées et découpées en actions élémentaires pour permettre un meilleur suivi. La minute ou la seconde sont les pas de temps de référence. A contrario, dans l’aéronautique, les opérateurs travaillent sur des stations fixes, ou « à poste » et doivent savoir gérer un grand niveau de customisation des produits sur lesquels ils travaillent. Par ailleurs, les taches sont découpées de façon plus large. La journée est le pas de temps de référence.

 

L’enjeu pour les industriels de l’aéronautique est de transposer ces concepts issus de l’automobile pour gagner en productivité en tenant compte de leurs spécificités.

 

Nous pouvons prendre l’exemple des visseuses connectées qui prennent peu à peu leur place dans l’usine 4.0. Ces visseuses sont utilisées dans un grand nombre d’opérations. Avant chacune d’elles, l’opérateur doit connaître le couple de vissage à réaliser et vérifier que son outil est bien calibré. Les visseuses connectées permettent non seulement de connaître le bon couple de vissage au bon endroit (à condition de se localiser), de se reconfigurer pour l’appliquer, mais aussi d’enregistrer le couple réellement appliqué ce qui a une grande valeur pour les suivis de conformité. En effet, les visseuses pourront envoyer une alarme qui évitera de passer à l’étape suivante. Les visseuses connectées permettent donc un gain de temps très important. Sachant que plusieurs centaines de milliers d’opérations de vissages / serrage sont effectuées par an, on comprend donc bien l’intérêt de déployer ce nouveau type de matériel !

Les technologies de l’usine 4.0 se répartissent dans 3 catégories :

– Les technologies qui permettent de préparer des opérations afin de s’assurer qu’on dispose de l’ensemble des pièces et vis pour exécuter la tâche, des technologies qui englobent la RFID, le Pick to Light qui vont permettre à l’opérateur de prendre la bonne vis par rapport à l’étape qu’il doit effectuer. Le système Pick to Light permet à une lumière verte de pointer le bac dans lequel l’opérateur doit prélever la vis, ce qui évite des erreurs.
– Les opérations : on retrouve ce qui se réfère à la réalité augmentée ou réalité virtuelle afin de superposer l’ensemble où on travaille des guides et des instructions pour que le geste soit fait de manière correcte.
– Les technologies adaptées aux contrôles : par caméra avec analyse d’images, mais aussi des outils connectés, robots et cobots qui sont adaptés aussi bien à la partie opérations qu’à la partie contrôle.

Une usine du futur n’est pas qu’une superposition de technologies

Comme nous l’avons vu avec l’idée d’usine étendue, c’est une approche globale qui doit intégrer toutes les parties prenantes chez les industriels et qui doit se coordonner avec la chaîne des fournisseurs pour être pleinement efficiente. Une usine du futur c’est donc également une usine qui optimise les flux de production. Cela se traduit par des formes de lignes différentes (en U, en ligne, en « peigne »). Enfin, l’usine du futur c’est une usine qui aura su conserver à l’humain une place centrale. En effet les industriels sont confrontés à une phase de transition pour passer des usines actuelles aux usines 4.0. Cette transition doit impliquer tous les acteurs, cols bleus et cols blancs pour permettre à l’usine 4.0 de voir le jour.

La formation est un facteur clé de succès incontestable

Il existe des initiatives qu’il faut saluer. Ces initiatives réunissent partenaires industriels et acteurs institutionnels régionaux pour adapter les contenus des formations, former les futurs compagnons sur les équipements les plus innovants utilisés par les industriels et ainsi de répondre aux enjeux locaux de production.

Sources :

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